ルテチウムの同位体

ルテチウム(Lu)の同位体のうち天然に存在するものは、安定同位体¹⁷⁵Lu（天然存在比97.41%）と放射性同位体¹⁷⁶Lu（天然存在比2.59%、半減期3.719 ± 0.007×10¹⁰年）である。33種類の放射性同位体が知られており、天然にも存在する¹⁷⁶Lu以外に比較的長寿命なものは、¹⁷⁴Lu（半減期3.31年）、¹⁷³Lu（半減期1.37年）がある。その他は全て半減期9日以内で、そのほとんどは30分以内である。18種類の核異性体もあり、安定なものは^177mLu (半減期160.4日)、^174mLu (半減期142日)、^178mLu (半減期23.1分)である。

原子量は149.973から183.961の間に存在し、最も安定な¹⁷⁵Luよりも軽い同位体は電子捕獲によりイッテルビウムに、¹⁶⁹Luよりも重い同位体はベータ崩壊によりハフニウムに崩壊する。

標準原子量は174.967(1) uである。

ルテチウム177

2020年8月31日、神経内分泌腫瘍を対象にした核医学治療薬の¹⁷⁷Lu-DOTATATEが、富士フイルム富山化学株式会社より製造販売承認申請された^[1]。

一覧

同位体核種	Z(p)	N(n)	同位体質量 (u)	半減期	核スピン数	天然存在比	天然存在比 (範囲)
同位体核種	励起エネルギー			半減期	核スピン数	天然存在比	天然存在比 (範囲)
¹⁵⁰Lu	71	79	149.97323(54)#	43(5) ms	(2+)
^150mLu	34(15) keV			80(60) µs [30(+95-15) µs]	(1,2)
¹⁵¹Lu	71	80	150.96758(43)#	80.6(19) ms	(11/2-)
^151mLu	77(5) keV			16(1) µs	(3/2+)
¹⁵²Lu	71	81	151.96412(21)#	650(70) ms	(5-,6-)
¹⁵³Lu	71	82	152.95877(22)	0.9(2) s	11/2-
^153m1Lu	80(5) keV			1# s	1/2+
^153m2Lu	2502.5(4) keV			>0.1 µs	23/2-
^153m3Lu	2632.9(5) keV			15(3) µs	27/2-
¹⁵⁴Lu	71	83	153.95752(22)#	1# s	(2-)
^154m1Lu	58(13) keV			1.12(8) s	(9+)
^154m2Lu	>2562 keV			35(3) µs	(17+)
¹⁵⁵Lu	71	84	154.954316(22)	68.6(16) ms	(11/2-)
^155m1Lu	20(6) keV			138(8) ms	(1/2+)
^155m2Lu	1781.0(20) keV			2.70(3) ms	(25/2-)
¹⁵⁶Lu	71	85	155.95303(8)	494(12) ms	(2)-
^156mLu	220(80)# keV			198(2) ms	(9)+
¹⁵⁷Lu	71	86	156.950098(20)	6.8(18) s	(1/2+,3/2+)
^157mLu	21.0(20) keV			4.79(12) s	(11/2-)
¹⁵⁸Lu	71	87	157.949313(16)	10.6(3) s	2-
¹⁵⁹Lu	71	88	158.94663(4)	12.1(10) s	1/2+#
^159mLu	100(80)# keV			10# s	11/2-#
¹⁶⁰Lu	71	89	159.94603(6)	36.1(3) s	2-#
^160mLu	0(100)# keV			40(1) s
¹⁶¹Lu	71	90	160.94357(3)	77(2) s	1/2+
^161mLu	166(18) keV			7.3(4) ms	(9/2-)
¹⁶²Lu	71	91	161.94328(8)	1.37(2) min	(1-)
^162m1Lu	120(200)# keV			1.5 min	4-#
^162m2Lu	300(200)# keV			1.9 min
¹⁶³Lu	71	92	162.94118(3)	3.97(13) min	1/2(+)
¹⁶⁴Lu	71	93	163.94134(3)	3.14(3) min	1(-)
¹⁶⁵Lu	71	94	164.939407(28)	10.74(10) min	1/2+
¹⁶⁶Lu	71	95	165.93986(3)	2.65(10) min	(6-)
^166m1Lu	34.37(5) keV			1.41(10) min	3(-)
^166m2Lu	42.9(5) keV			2.12(10) min	0(-)
¹⁶⁷Lu	71	96	166.93827(3)	51.5(10) min	7/2+
^167mLu	0(30)# keV			>1 min	1/2(-#)
¹⁶⁸Lu	71	97	167.93874(5)	5.5(1) min	(6-)
^168mLu	180(110) keV			6.7(4) min	3+
¹⁶⁹Lu	71	98	168.937651(6)	34.06(5) h	7/2+
^169mLu	29.0(5) keV			160(10) s	1/2-
¹⁷⁰Lu	71	99	169.938475(18)	2.012(20) d	0+
^170mLu	92.91(9) keV			670(100) ms	(4)-
¹⁷¹Lu	71	100	170.9379131(30)	8.24(3) d	7/2+
^171mLu	71.13(8) keV			79(2) s	1/2-
¹⁷²Lu	71	101	171.939086(3)	6.70(3) d	4-
^172m1Lu	41.86(4) keV			3.7(5) min	1-
^172m2Lu	65.79(4) keV			0.332(20) µs	(1)+
^172m3Lu	109.41(10) keV			440(12) µs	(1)+
^172m4Lu	213.57(17) keV			150 ns	(6-)
¹⁷³Lu	71	102	172.9389306(26)	1.37(1) a	7/2+
^173mLu	123.672(13) keV			74.2(10) µs	5/2-
¹⁷⁴Lu	71	103	173.9403375(26)	3.31(5) a	(1)-
^174m1Lu	170.83(5) keV			142(2) d	6-
^174m2Lu	240.818(4) keV			395(15) ns	(3+)
^174m3Lu	365.183(6) keV			145(3) ns	(4-)
¹⁷⁵Lu	71	104	174.9407718(23)	STABLE	7/2+	0.9741(2)
^175m1Lu	1392.2(6) keV			984(30) µs	(19/2+)
^175m2Lu	353.48(13) keV			1.49(7) µs	5/2-
¹⁷⁶Lu	71	105	175.9426863(23)	38.5(7)E+9 a	7-	0.0259(2)
^176mLu	122.855(6) keV			3.664(19) h	1-
¹⁷⁷Lu	71	106	176.9437581(23)	6.6475(20) d	7/2+
^177m1Lu	150.3967(10) keV			130(3) ns	9/2-
^177m2Lu	569.7068(16) keV			155(7) µs	1/2+
^177m3Lu	970.1750(24) keV			160.44(6) d	23/2-
^177m4Lu	3900(10) keV			7(2) min [6(+3-2) min]	39/2-
¹⁷⁸Lu	71	107	177.945955(3)	28.4(2) min	1(+)
^178mLu	123.8(26) keV			23.1(3) min	9(-)
¹⁷⁹Lu	71	108	178.947327(6)	4.59(6) h	7/2(+)
^179mLu	592.4(4) keV			3.1(9) ms	1/2(+)
¹⁸⁰Lu	71	109	179.94988(8)	5.7(1) min	5+
^180m1Lu	13.9(3) keV			~1 s	3-
^180m2Lu	624.0(5) keV			>=1 ms	(9-)
¹⁸¹Lu	71	110	180.95197(32)#	3.5(3) min	(7/2+)
¹⁸²Lu	71	111	181.95504(21)#	2.0(2) min	(0,1,2)
¹⁸³Lu	71	112	182.95757(32)#	58(4) s	(7/2+)
¹⁸⁴Lu	71	113	183.96091(43)#	20(3) s	(3+)

参考文献

Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005).
Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
- Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
- David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.
Hayakawa et al. (2023) Half-life of the nuclear cosmochronometer ¹⁷⁶Lu measured with a windowless 4π solid angle scintillation detector. Communications Physics 6, 299 [1].

出典

^ “177Lu-DOTATATE製造販売承認申請”. 核医学診療推進国民会議 (2020年8月31日). 2021年2月22日閲覧。

[1] “177Lu-DOTATATE製造販売承認申請”. 核医学診療推進国民会議 (2020年8月31日). 2021年2月22日閲覧。

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